วิถีเพนโตสฟอสเฟตและเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง วิถีเพนโตสฟอสเฟตและเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต

วิถีเพนโตสฟอสเฟต vs. เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต

วิถีเพนโตสฟอสเฟต วิถีเพนโตสฟอสเฟต (pentose phosphate pathway) หรือวิถีฟอสโฟกลูโคเนต (phosphogluconate pathway) หรือเฮกโซสมอโนฟอสเฟตชันต์ (hexose monophosphate shunt) เป็นขบวนการซึ่งสร้าง NADPH และน้ำตาลเพนโตส หรือน้ำตาล 5 คาร์บอน วิถีดังกล่าวประกอบด้วยสองระยะ ระยะแรกเรียกว่า ระยะใช้ออกซิเจน (oxidative phase) ซึ่งมีการสร้าง NADPH ระยะที่สองเป็นการสังเคราะห์น้ำตาล 5 คาร์บอนโดยไม่ใช้ออกซิเจน (non-oxidative) วิถีดังกล่าวเป็นทางเลือกของไกลโคไลสิส แม้วิถีนี้จะเกี่ยวข้องกับออกซิเดชันของกลูโคส แต่บทบาทหลักกลับเป็นแอแนบอลิซึมมากกว่าแคแทบอลิซึม ในสิ่งมีชีวิตส่วนมาก วิถีดังกล่าวเกิดในไซโทพลาสซึม สำหรับพืช ขั้นตอนส่วนใหญ่เกิดในพลาสต. มแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต (carbohydrate metabolism) เป็นขบวนการทางชีวเคมีต่าง ๆ ซึ่งเป็นเหตุของการสร้าง การสลาย และการเปลี่ยนแปลงของคาร์โบไฮเดรตในสิ่งมีชีวิต คาร์โบไฮเดรตที่สำคัญที่สุด คือ กลูโคส ซึ่งเป็นน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวที่เกิดเมแทบอลิซึมได้ในสิ่งมีชีวิตแทบทุกชนิดเท่าที่ทราบ กลูโคสและคาร์โบไฮเดรตตัวอื่นมีส่วนในวิถีเมแทบอลิซึมอันหลากหลายในสปีชีส์ต่าง ๆ พืชสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตจากแก๊สในบรรยากาศโดยการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเก็บพลังงานที่ดูดซับมาไว้ภายใน มักอยู่ในรูปของแป้งหรือลิพิด ส่วนประกอบของพืชถูกสัตว์หรือฟังไจกิน และใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหายใจระดับเซลล์ ออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตหนึ่งกรัมให้พลังงานประมาณ 4 กิโลแคลอรี พลังงานที่ได้จากเมแมบอลิซึม (นั่นคือ ออกซิเดชันของกลูโคส) มักถูกเก็บไว้ในเซลล์ชั่วคราวในรูปของ ATP สิ่งมีชีวิตซึ่งสามารถหายใจแบบใช้ออกซิเจนสามารถเกิดเมแทบอลิซึมของกลูโคสและออกซิเจนเพื่อปลดปล่อยพลังงาน โดยมีคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลพลอยได้ คาร์โบไฮเดรตประกอบด้วยน้ำตาลซับซ้อนและน้ำตาลอย่างง่าย น้ำตาลเดี่ยวสามารถสลายได้โดยตรงในเซลล์ คาร์โบไฮเดรตซับซ้อนอย่างซูโครส (น้ำตาลโมเลกุลคู่) มีน้ำตาลเดี่ยวมากกว่าหนึ่งตัวในสายโซ่ คาร์โบไฮเดรตพวกนี้ถูกสลายในทางเดินอาหารโดยเอนไซม์เฉพาะที่สลายสายโซ่และให้น้ำตาลเดี่ยวออกมา แป้งเป็นพอลิเมอร์ของหน่วยกลูโคสและถูกสลายเป็นกลูโคส เซลลูโลสเป็นสายโซ่คาร์โบไฮเดรตที่สัตว์บางชนิดไม่สามารถย่อยได้ เช่น มนุษย์ ดังนั้น มนุษย์จึงไม่ได้รับพลังงานจากการทานพืช แบคทีเรียบางชนิดที่ผลิตเอนไซม์ย่อยเซลลูโลสอาศัยอยู่ในทางเดินอาหารของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม เช่น วัว และเมื่อวัวกินหญ้า เซลลูโลสจะถูกแบคทีเรียสลาย และบางส่วนจะถูกปล่อยเข้าสุ่ทางเดินอาหาร คาร์โบไฮเดรตเชื้อเพลิงระยะสั้นอันดับแรกของสิ่งมีชีวิต เพราะคาร์โบไฮเดรตเกิดเมแทบอลิซึมได้ง่ายกว่าไขมันหรือกรดอะมิโนของโปรตีนส่วนที่ใช้เป็นพลังงาน ในสัตว์ คาร์โบไฮเดรตที่สำคัญที่สุด คือ กลูโคส ระดับของกลูโคสถูกใช้เป็นการควบคุมหลักของฮอร์โมนอินซูลินซึ่งเป็นฮอร์โมนศูนย์กลางเมแทบอลิซึม คาร์โบไฮเดรตอย่างง่ายบางชนิดมีวิถีออกซิเดชันด้วยเอนไซม์ของมันเอง เช่นเดียวกับคาร์โบไฮเดรตซับซ้อนอีกเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น น้ำตาลโมเลกุลคู่ แล็กโทส ต้องอาศัยเอนไซม์แลกเทสเพื่อสลายได้เป็นองค์ประกอบมอโนแซ็กคาไรด์ ซึ่งสัตว์หลายชนิดขาดเอนไซม์นี้เมื่อโตเต็มวัย คาร์โบไฮเดรตมักถูกเก็บอยู่ในรูปพอลิเมอร์สายยาวที่โมเลกุลกลูโคสต่อกันด้วยพันธะไกลโคซิดิก เป็นโครงสร้างค้ำจุน (นั่นคือ ไคติน เซลลูโลส) หรือเพื่อการเก็บสะสมพลังงาน (นั่นคือ ไกลโคเจน แป้ง) อย่างไรก็ดี ความชอบน้ำอย่างมากของคาร์โบไฮเดรตส่วนมากทำให้การเก็บสะสมคาร์โบไฮเดรตในปริมาณมากไม่มีประสิทธิภาพ เพราะน้ำหนักโมเลกุลที่มากของสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างน้ำกับคาร์โบไฮเดรต ในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ คาร์โบไฮเดรตที่มากเกินไปจะเกิดแคแทบอลิซึมเป็นประจำเพื่อสร้างอะซิติลโค เอ ซึ่งสามารถเข้าวิถีการสังเคราะห์กรดไขมัน พลังงานระยะยาวตามปกติเก็บสะสมอยู่ในรูปของกรดไขมัน ไตรกลีเซอไรด์และลิพิดอื่น ๆ มากกว่า อย่างไรก็ดี สัตว์ รวมทั้งมนุษย์ ขาดกลไกเอนไซม์ที่จำเป็นในการสังเคราะห์กลูโคสจากลิพิด แม้กลีเซอรอลจะสามารถเปลี่ยนมาเป็นกลูโคสได้ก็ตาม.

กลูโคส

กลูโคส (อังกฤษ: Glucose; ย่อ: Glc) เป็นน้ำตาลประเภทโมโนแซคคาไรด์ (monosaccharide) มีความสำคัญที่สุดในกลุ่มคาร์โบไฮเดรตด้วยกัน เซลล์ของสิ่งมีชีวิติทุกชนิดใช้กลูโคสเป็นแหล่งพลังงาน และสารเผาผลาญขั้นกลาง (metabolic intermediate) กลูโคสเป็นหนึ่งในผลผลิตหลักของการสังเคราะห์แสง (photosynthesis) และเป็นแหล่งพลังงานสำหรับการหายใจของเซลล์ (cellular respiration) โครงสร้างโมเลกุลตามธรรมชาติของมัน (D-glucose) จะอยู่ในรูปที่เรียกว่า เดกซ์โตรส (dextrose) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมอาหาร.

กลูโคสและวิถีเพนโตสฟอสเฟต · กลูโคสและเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรต · ดูเพิ่มเติม »

แอแนบอลิซึม

แอแนบอลิซึมเป็นการสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่จากหน่วยขนาดเล็ก แอแนบอลิซึม (anabolism) เป็นกลุ่มวิถีเมแทบอลิซึมซึ่งสร้างโมเลกุลขึ้นจากหน่วยขนาดเล็ก ปฏิกิริยาเหล่านี้ต้องอาศัยพลังงาน ขบวนการเมแทบอลิซึม ทั้งในระดับเซลล์ อวัยวะและสิ่งมีชีวิต สามารถจำแนกได้เป็นแอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึม ที่มีลักษณะตรงข้ามกัน แอแนบอลิซึมได้รับพลังงานจากแคแทบอลิซึม โดยโมเลกุลขนาดใหญ่ถูกสลายลงเป็นส่วนที่เล็กกว่า และจะถูกใช้ไปในการหายใจระดับเซลล์ต่อไป ขบวนการแอแนบอลิซึมจำนวนมากใช้พลังงานจากอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) ขบวนการแอแนบอลิซึมโน้มเอียงต่อ "การเสริมสร้าง" อวัยวะและเนื้อเยื่อ ขบวนการเหล่านี้ก่อให้เกิดการเจริญเติบโตและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ตลอดจนการเพิ่มขนาดลำตัว ซึ่งเป็นขบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อน ตัวอย่างขบวนการแอแนบอลิซึม ได้แก่ การเจริญเติบโตและการสะสมแร่ธาตุ (mineralization) ของกระดูกและการเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ นักวิทยาต่อมไร้ท่อเดิมจำแนกฮอร์โมนเป็นฮอร์โมนแอแนบอลิกหรือแคแทบอลิก ขึ้นอยู่กับส่วนของเมแทบอลิซึมที่มันไปกระตุ้น ฮอร์โมนแอแนบอลิกแบบดั้งเดิมเป็นแอแนบอลิกสเตอรอยด์ ซึ่งกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนและการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อ สมดุลระหว่างแอแนบอลิซึมและแคแทบอลิซึมยังถูกควบคุมโดยจังหวะเซอร์คาเดียน ด้วยขบวนการอย่างเมแทบอลิซึมของกลูโคสที่ผันแปรให้เข้ากับคาบกิจกรรมตามปกติตลอดทั้งวันของสัตว.

วิถีเพนโตสฟอสเฟตและแอแนบอลิซึม · เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและแอแนบอลิซึม · ดูเพิ่มเติม »

แคแทบอลิซึม

แผนภาพแคแทบอลิซึมของสารอาหารในร่างกาย แคแทบอลิซึม เป็นกลุ่มวิถีเมแทบอลิซึมซึ่งสลายโมเลกุลเป็นหน่วยขนาดเล็กและปลดปล่อยพลังงาน ในแคแทบอลิซึม โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ ลิพิด กรดนิวคลีอิกและโปรตีนถูกสลายเป็นหน่วยขนาดเล็กกว่า เช่น มอโนแซ็กคาไรด์ กรดไขมัน นิวคลีโอไทด์และกรดอะมิโนตามลำดับ โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ โปรตีนและกรดนิวคลีอิก ซึ่งประกอบด้วยหน่วยมอโนเมอร์สายยาวนี้ เรียกว่า พอลิเมอร์ เซลล์ใช้มอโนเมอร์ที่ปลดปล่อยจากการสลายพอลิเมอร์เพื่อสร้างโมเลกุลพอลิเมอร์ใหม่ หรือย่อยมอโนเมอร์นั้นอีกจนเหลือผลิตภัณฑ์ของเสียที่มีโครงสร้างเรียบง่าย และปลดปล่อยพลังงานออกมา ของเสียในเซลล์รวมถึงกรดแลกติก กรดอะซีติก คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนียและยูเรีย การสร้างของเสียเหล่านี้โดยปกติเป็นขบวนการออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยพลังงานเคมีอิสระ ซึ่งบางส่วนสูญเสียไปในรูปความร้อน แต่ส่วนที่เหลือถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) โมเลกุลนี้ทำหน้าที่เป็นหนทางที่เซลล์ขนส่งพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากแคแทบอลิซึมไปยังปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงานซึ่งประกอบเป็นแอแนบอลิซึม ฉะนั้น แคแทบอลิซึมจึงให้พลังงานเคมีซึ่งจำเป็นต่อการคงสภาพและการเจริญเติบโตของเซลล์ ตัวอย่างของขบวนการแคแทบอลิซึม เช่น ไกลโคไลสิส วัฏจักรเครปส์ การสลายโปรตีนกล้ามเนื้อเพื่อใช้กรดอะมิโนเป็นสารตั้งต้นในการสร้างกลูโคสและการสลายไขมันในเนื้อเยื่อไขมันเป็นกรดไขมัน มีหลายสัญญาณซึ่งควบคุมแคแทบอลิซึม สัญญาณที่ทราบกันส่วนมากเป็นฮอร์โมนและโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในเมแทบอลิซึมเอง นักวิทยาต่อมไร้ท่อเดิมจำแนกฮอร์โมนจำนวนมากเป็นฮอร์โมนแอแนบอลิกหรือแคแทบอลิกขึ้นอยู่กับส่วนของเมแทบอลิซึมที่มันไปกระตุ้น ฮอร์โมนแคแทบอลิกดั้งเดิมที่ทราบกันตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ได้แก่ คอร์ติซอล กลูคากอนและอะดรีนาลีน ตลอดจนแคทีโคลามีนอื่น ๆ ในทศวรรษหลัง ๆ มีการค้นพบฮอร์โมนมากขึ้นที่มีผลเชิงแคแทบอลิซึมอยู่บ้าง รวมทั้งไซโคไคน์ โอรีซิน (ไฮโปเครติน) และเมลาโทนิน ฮอร์โมนแคแทบอลิกเหล่านี้จำนวนมากแสดงผลต่อต้านแคแทบอลิซึมในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ การศึกษาหนึ่งพบว่า การจัดการเอพิเนฟริน (อะดรีนาลิน) มีผลยับยั้งการสลายโปรตีน และอันที่จริง ยับยั้งแคแทบอลิซึมมากกว่ากระตุ้น อีกการศึกษาหนึ่งพบว่า แคทีโคลามีนโดยรวม (คือ นอร์อะดรีนาลินและอะดรีนาลิน) ลดอัตราแคแทบอลิซึมในกล้ามเนื้ออย่างมาก.

วิถีเพนโตสฟอสเฟตและแคแทบอลิซึม · เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและแคแทบอลิซึม · ดูเพิ่มเติม »

ไกลโคไลซิส

ั้นตอนของไกลโคไลซิส ไกลโคไลซิส (Glycolysis) เป็นกระบวนการปฏิกิริยาเคมีที่พบทั้งในโพรแคริโอตและยูแคริโอตโดยในยูแคริโอตนั้นพบบริเวณไซโทซอลของเซลล์ เป็นกระบวนการสังเคราะห์โมเลกุล ATP กับ NADH จากโมเลกุลของกลูโคสกล่าวโดยสรุปแล้วหนึ่งโมเลกุลของกลูโคสเมื่อผ่านกระบวนการไกลโคไลซิสแล้วได้สองโมเลกุลของ ATP, NADH และ ไพรูเวต เป็นการย่อยสลายโมเลกุลของกลูโคส (คาร์บอน 6 ตัว) ไปเป็นไพรูเวต (คาร์บอน 3 ตัว).

วิถีเพนโตสฟอสเฟตและไกลโคไลซิส · เมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและไกลโคไลซิส · ดูเพิ่มเติม »